一种含有磷石膏和微生物菌剂的复合土壤调理剂及其制备方法与流程

本发明涉及一种含有磷石膏和微生物菌剂的复合土壤调理剂及其制备方法；属于土壤调理剂。

背景技术：

1、化学肥料的推广对农业增产增收起到了关键作用。然而，多年来，由于长期过量施用化学肥料，致使土壤中各类养分比例失调，再加上有机肥施用不足，土壤有机质含量远远低于发达国家的水平，致使农田生态环境、土壤理化性状和土壤微生物区系受到不同程度的破坏，并在一定程度上影响了农产品的品质。

2、为保护生态环境和农田土壤，国际上成立了国际有机农业运动联盟(ifoam),以推动无公害健康食品的生产和监测。国际有机农业运动联盟提出：有机农业的主要目标之一是和自然体系协作，保证有足够数量有机质返回土壤，以促进农业生态系统中的生物循环，达到保持和增强土壤长期肥力及其生物活性的目的。

3、随着人民生活水平不断提高，温饱问题基本解决后，高产优质农产品和卫生健康食品已成为当前社会和农业生产的迫切需求。无公害健康食品的开发生产成为当务之急。开发绿色食品(无污染食品)对于保护生态环境，提高农产品质量，促进食品工业发展，增进人体健康，增加农产品出口创汇都具有深远影响。为了发展生态农业，开发生产无污染“绿色食品”，农业生产中的施肥技术必须进行改革，即合理施用化肥，走有机无机配合施用的发展之路，而生物肥料更应大力提倡和发展。

4、目前，世界各国都在借助高科技手段，寻求新的肥源，其中，微生物肥料是研究的重点。随着微生物领域科学技术的进步，各国农业科学家普遍认为，肥料要向高效、复合的方向发展，即应寻求一种新型生物肥，不仅将氮、磷、钾及微量元素配合使用，而且要将化肥和微生物肥结合起来，发挥整体优势，以建立良性农田生态循环体系和作物营养综合体系，充分利用土壤潜力，达到使作物增产增收最佳效果。

5、复合微生物菌剂是根据土壤微生状态学和植物营养生理学原理，采用现代生物发酵工程技术研制而成的一种新型微生物肥料。它是以特定的多功能微生物活性菌为核心，以优质肥料型原料为载体，再配以少量的无机养分及微量元素合理组合，采用先进的工艺加工技术而成的具有无污染、无公害，适于发展绿色食品的新型肥料。这种新型生物肥料既能向农作物提供养分又能向作物根际土壤中引植有益微生物优势群体，达到肥田壮菌、促生防病、优质高产的目的。复合微生物肥料是由特定微生物(溶磷、解钾、抗病类微生物)或其他经鉴定的单一或两种以上互不拮抗的微生物菌群与营养物质复合而成，是能提供或改善植物营养，提高农作物产量或提升农产品品质的微生物制品。其原理是利用微生物活动增加土壤中的氮素或有效磷、有效钾的含量，或将土壤中部分不能被作物直接吸收利用的物质转换成可被直接吸收利用的营养物质，或分泌产生有利于作物生长的物质，或抑制土壤中有害病菌的活动，从而改良土壤结构，提高作物产量,改善产品品质。

6、长期以来，从事化学肥料、有机肥料、微生物肥料的企业或技术人员总要站在自己的行业对三者进行比较，谁比谁好，其实，在农业生产中化学肥料、有机肥料、微生物肥料之间没有可比性，不存在谁取代谁的问题，它们之间的关系就像人们餐桌上的鱼肉、蔬菜、水果之间的相辅相存，互相补充的关系，复合微生物肥料充分地把三者之间有机地结合在一起，发挥1+1+1＞3的作用。复合微生物肥料是无机营养元素、有机质和微生物活性菌“三效合一”的新型微生物肥料，根据含量不同，可以单独使用或者和化学肥料混合使用。

7、农业生产中化学肥料的过度施用和利用率的降低，导致生态安全、食品安全、能源耗竭、资源紧缺、环境污染等矛盾日益凸显。微生物肥料，因节本增效、绿色环保等特点，受到广泛关注，已成为绿色生态农业发展的不可替代的制胜法宝之一。

8、微生物肥料已成为肥料中的重要品种，也是新型肥料的主力品种。它在提高养分转化利用率、维护土壤和植物健康、增产增效、减肥增效、提质增效、保证农业可持续生产能力和绿色发展等方面具有不可替代的作用。微生物肥料独特功能的体现，正是由于其产品的特点与多功能效果所决定的。

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10、复合微生物肥料一般由无机养分、有机养分、微生物菌、微量元素肥料组成，将无机肥料的速效、有机肥料的长效、生物肥的增效融为一体，既满足了作物的养分需求，又改良土壤，缓解了土壤板结、盐碱化，同时也能改善产品品质、提高作物产量。

11、复合微生物肥料在农作物上推广应用，不仅可以提高化学肥料的有效利用率，肥料利用率可以提高10％-30％，应用试验表明：复合微生物肥料连续使用两年以上，土壤中有益放线菌数量增加8.4倍，固氮菌增加39倍，从而达到活化、蔬松土壤，提高土壤肥力的作用，有益微生物菌的大量繁殖，可以把多年沉积固定在土壤中的化学肥料活化后再一次供农作物吸收利用。同时对土传真菌性病害以及根结线虫能进行有效生物防治，其防治率可高达70-80％，与化学农药防效相当。从而减少化学农药的使用量，提高农作物的品质和产量以及抗重茬的能力。

12、复合微生物肥料的作用：1、改善土壤理化性质，提高土壤肥力。复合微生物肥料中富含大量的有益微生物菌，一方面有效分解动植物残体，形成土壤腐殖质，提高土壤肥力；另一方面，有益微生物进入土壤后，会产生大量的次生代谢产物、胞外多糖等有机生长物质，这些产物能够加速土壤中有机物质及难溶性磷、钾等矿物质的分解，促进土壤团粒结构的形成，使土壤变得疏松，保水保肥性能增强，从而改良土壤。长期定位试验结果表明，无机肥和有机肥的配合施用可有效改善土壤理化性质。2、提高肥料利用率。微生物菌群活动产生的大量有机酸可以把沉积在土壤中的部分磷钾元素溶解释放出来，供作物再次吸收利用，从而提高肥料利用率。3、抑制病虫害，增强抗逆性。微生物菌株进入土壤后，在适宜的条件下大量繁殖，形成优势菌群，使病原微生物难以规模化繁殖。同时复合菌群可诱导植物体内的葡聚糖酶、过氧化物酶、多酚氧化酶等参与对有害菌群的防御反应，对植物病原真菌菌丝生长和孢子萌发有明显的抑制作用。4、促进作物生长，提高产品产量。复合微生物肥料施入土壤后，有益微生物菌在土壤中快速繁殖，能产生多种对作物生长有益的物质。这些代谢产物可促进作物生长，使作物健壮，从而达到增产目的。

13、磷石膏的产生与磷肥的产量密切相关。磷，作为农业生产当中磷肥的主要成分，直接关系着农作物的产量与品质。目前，中国已是全球最大的磷肥生产国。与此同时，制备磷肥过程中会伴生大量“副产品”——磷石膏。

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17、磷石膏在农业上的应用研究主要是将它作为土壤改良剂、低品级肥料和在某一特定土壤条件下某种作物的“专效肥”。相关研究显示，磷石膏用作土壤改良剂时既可用于改良盐碱地土壤，又可用于改良酸性土壤，同时，还可以起到改善土壤渗水性、降低土壤容重、提供钙硫镁硅营养元素的作用。磷石膏中ca2+和盐碱土壤中游离的碳酸氢钠、碳酸钠作用，生成碳酸氢钙、磷酸钙和硫酸钙，以降低土壤碱性；ca2+也可以代替土壤胶体上的钠离子，使钠黏土变为钙黏土，达到改良盐碱土壤的效果；酸性土壤与硫酸钙反应后，产生一定的碱度，由于钙代换了铝，降低土壤中al3+的浓度和活度，而ca2+的浓度和活度明显提高，起到一定的酸性土壤改良的效果；磷石膏的微溶性增加了水的电解质含量，使粘粒成絮凝体形式存在，结壳呈多孔性，很大程度上改善土壤结壳，有较小的容重和较大的导水率；同时，磷石膏中所含的钙、镁、硫、硅等元素是极好的植物营养元素。

18、在中国，将磷石膏用于农业，始于上世纪60年代初，80年代以来，江苏南海地区农科所进行了大量磷石膏农业试验，取得了可喜的成果，1999年，我国已在部分省45个县农科所和乡农科站附设了磷石膏农化服务点。长期以来，在各级农业管理部门、肥料监督检验机构大力协助和支持下，不同地区、不同层次的农科院所、土肥所(站)、大专院校等科研机构以及有关企业，对磷石膏用于不同纬度区域的盐碱地、盐渍化土壤、酸性黄壤、红壤旱地、山原红壤的改良调理，以及应用于不同植物方面的研究开发、试验对比、总结改进等方面开展了大量的工作，积累了一定的数据和丰富经验，从不同的角度验证了磷石膏在上述几类土质改良以及提高低产田的农作物产量等方面都有着不同程度的效果。

19、磷肥工业企业长期致力于磷石膏制土壤调理剂的研究利用，取得了较好的效果，制定了《磷石膏土壤调理剂》(hg/t 4219-2011)行业标准，2012年7月1日开始实施。但由于标准本身内容指标不足等因素，在生产应用中缺乏指标约束，产品研发和使用的效果不尽如人意，磷石膏改良土壤的优势没有充分发挥，对促进国内磷石膏制土壤调理剂的发展作用不显著。磷石膏制土壤调理剂技术规范主要针对以磷石膏为主要原料生产的土壤调理剂中普遍存在的产品不规范、指标不科学、生产流程不合理、产品施用不规范等问题制定的，标准主要在磷肥工业生产和农业生产中应用。随着我国磷肥工业的发展，土地生产力的下降，企业和种植户对磷石膏制土壤调理剂技术的需求越来越强烈，通过磷肥企业、农业科研单位及政府相关部门的大力推动，磷石膏制土壤调理剂技术的应用范围必将不断扩大，对促进我国磷肥工业健康发展，促进农业增效和农民增收将提供重要支撑，经济、社会和生态效益将十分显著。

20、美国作为曾经的世界磷肥生产中心，将磷石膏在农业领域利用进行过很全面的、开拓性的探索。美国在农业领域利用磷石膏目的分为三类：1)作为花生种植过程中钙的来源；2)作为蔬菜作物和牧草的硫源；3)作为一种改善土壤碱度、酸性结皮和底土的改良剂。1994年美国所有领域磷石膏耗用量3000万吨，农业领域各类石膏利用占总量5％，大约利用150万吨磷石膏。美国磷石膏在农业方面的利用主要集中在佐治亚州、阿拉巴马州、南卡罗莱纳州和北卡罗莱纳州等地。

21、俄罗斯用于农业种植的土壤受钠基和盐渍成分影响严重，2007年这类土壤面积占了其农业用地面积的20％。俄罗斯在利用磷石膏改良受钠基成分影响的土壤方面做了大量的研究，试验研究范围分为三类，一是利用磷石膏中的钙来替代吸附在结构不良的洪积土层阳离子交换复合体上的钠，磷石膏土壤改良剂的加入量通常根据置换受影响的土壤吸附na所需的ca量来计算；二是，在磷石膏中添加各种矿物质和有机物质(如堆肥)增强磷石膏土壤调理剂的效果，酸性改良剂对含有高浓度的交换性钠盐渍土壤最为适宜，作为退化土壤中必需的s和p养分的提供者，磷石膏的硫、钙、磷这些营养元素对谷物和油料作物至关重要，因为它们对作物的品质特性和产量有积极影响；三是用于改善灌溉土壤物理状况的改良剂，磷石膏改善了土壤结构，提高了土壤的保水能力，促进了土壤团聚体的形成，并提高了土壤的透水性。

22、西班牙在农业领域利用磷石膏已有70多年的时间，西班牙国内多所大专院校对磷石膏的利用进行了多项跟踪、调查研究。研究人员对所种植作物对重金属镉的摄入进行了测试，并对数十年来使用磷石膏的土壤成分变化进行了模拟监测，并且进行了相关司法鉴定，认为磷石膏在农业领域应用安全可靠，并对可以在农业领域利用磷石膏作为肥料进行了立法。在含有过量可交换的活性铝(al)的土壤中，施用磷石膏有助于ca进入底土并中和可溶性的铝。在这类土壤中施用磷石膏能促进根系生长和作物产量。

23、含硫肥料是印度提高粮食和油料产量的主要投入之一。帕拉迪普(paradeep)磷酸盐有限公司(ppl)在印度各地进行了多种农作物的试验和示范。由当地农业大学和ppl公司的农业专家进行的研究结果表明，磷石膏是印度市场上最实惠和最好的硫源。2007至2012年，印度境内进行了施用磷石膏对农作物产量、谷物品质以及其对环境影响的跟踪研究，得出结论：磷石膏是一种良好的、农民能够承受的硫源，可以显著提高油菜籽和豆类中油脂和蛋白质的含量，提高粮食作物的品质。

24、磷石膏富含农作物所需的大量元素磷和中量元素钙和硫，可长效的为农作物提供营养，在农业中可以用作土壤调理剂或缓释肥料，用磷石膏制作的土壤改良剂能有效改良盐渍化土壤，促进作物生长。在干旱期，磷石膏可以通过提供基本阳离子和降低al3+有效性来改善土壤肥力，当磷石膏用量在4.0～6.1吨/公顷之间时，可以增加农作物。

25、如何提高磷石膏的综合利用率是磷化工行业面临的一个问题。微生物菌剂在提高养分转化利用率、维护土壤和植物健康、增产增效、减肥增效、提质增效，保证农业可持续生产能力和绿色发展等方面具有不可替代的作用。

26、但是，由于磷石膏中含有对微生物菌产生消杀作用的成分，磷石膏与微生物菌之间会发生拮抗作用，所以，本技术领域的技术人员认为：磷石膏不能与微生物菌混合使用。

27、本发明人意外发现：将磷石膏与微生物菌剂复合，磷石膏和微生物菌剂之间并没有发生拮抗作用，反而有超加和作用：磷石膏的作用被加强，微生物菌剂的作用也被加强；这样，既能解决磷石膏的综合利用问题，又能改良土壤，提质增效，提高磷石膏在农业生产的效能，解决了该技术领域亟需解决的技术难题。

技术实现思路

1、本发明的目的之一在于克服本技术领域的技术偏见，提供一种含有磷石膏和微生物菌剂的复合土壤调理剂，既能解决磷石膏的综合利用问题，又能改良土壤，提质增效，提高磷石膏在农业生产的效能。

2、为实现上述任务，本发明采用如下技术方案：

3、一种含有磷石膏和微生物菌剂的复合土壤调理剂，包括磷石膏和微生物菌，其重量配比如下：磷石膏85％-95％，微生物菌5％-15％。

4、优选地，所述微生物菌为胶冻样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌或地衣芽孢杆菌。

5、优选地，所述胶冻样芽孢杆菌为胶冻样芽孢杆菌菌粉。

6、优选地，所述枯草芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌菌粉。

7、优选地，所述地衣芽孢杆菌为地衣芽孢杆菌菌液。

8、优选地，所述含有磷石膏和微生物菌剂的复合土壤调理剂为胶冻样芽孢杆菌磷石膏菌剂：胶冻样芽孢杆菌菌剂5％，磷石膏95％。

9、优选地，所述含有磷石膏和微生物菌剂的复合土壤调理剂为枯草芽孢杆菌磷石膏菌剂：枯草芽孢杆菌菌剂3％，磷石膏97％。

10、优选地，所述含有磷石膏和微生物菌剂的复合土壤调理剂为地衣芽孢杆菌磷石膏菌剂：地衣芽孢杆菌发酵液15％，磷石膏85％。

11、优选地，所述含有磷石膏和微生物菌剂的复合土壤调理剂为地衣芽孢杆菌磷石膏菌剂(湿剂)：地衣芽孢杆菌发酵液15％，磷石膏85％。

12、本发明的另一目的在于提供上述含有磷石膏和微生物菌剂的复合土壤调理剂的制备方法。

13、为实现上述任务，本发明采用如下技术方案：

14、一种含有磷石膏和微生物菌剂的复合土壤调理剂的制备方法，其步骤如下：

15、微生物菌与磷石膏粉末混合均匀，制成含有磷石膏和微生物菌剂的复合土壤调理剂。

16、优选地，所述微生物菌为胶冻样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌或地衣芽孢杆菌。

17、优选地，所述胶冻样芽孢杆菌为胶冻样芽孢杆菌菌粉。

18、优选地，所述枯草芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌菌粉。

19、优选地，所述地衣芽孢杆菌为地衣芽孢杆菌菌液。

20、优选地，所述含有磷石膏和微生物菌剂的复合土壤调理剂为胶冻样芽孢杆菌磷石膏菌剂：胶冻样芽孢杆菌菌剂5％，磷石膏95％。

21、优选地，所述含有磷石膏和微生物菌剂的复合土壤调理剂为枯草芽孢杆菌磷石膏菌剂：枯草芽孢杆菌菌剂3％，磷石膏97％。

22、优选地，所述含有磷石膏和微生物菌剂的复合土壤调理剂为地衣芽孢杆菌磷石膏菌剂：地衣芽孢杆菌发酵液15％，磷石膏85％。

23、优选地，所述含有磷石膏和微生物菌剂的复合土壤调理剂为地衣芽孢杆菌磷石膏菌剂(湿剂)：地衣芽孢杆菌发酵液15％，磷石膏85％。

24、有益效果：

25、本发明通过农用微生物菌剂与磷石膏的复合研究，研究有益微生物与磷石膏配伍效果和存活能力，本发明人意外发现：将磷石膏与微生物菌剂复合，磷石膏和微生物菌剂之间并没有发生拮抗作用，反而有超加和作用：磷石膏的作用被加强，微生物菌剂的作用也被加强；这样，既能解决磷石膏的综合利用问题，又能改良土壤，提质增效，提高磷石膏在农业生产的效能。

26、下面通过附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。应该理解的是，所述的实施例仅涉及本发明的优选实施方案，在不脱离本发明的精神和范围情况下，各种成分及含量的变化和改进都是可能的。